碳纖維資訊：短切碳纖維制備工藝及性能

　　

短切碳纖維預(yù)制體是由短切碳纖維搭橋，通過基體碳在搭接點(diǎn)將相鄰的纖維粘結(jié)起來，經(jīng)碳化組成的平面疊加結(jié)構(gòu)。它是一種新型的碳碳復(fù)合資料，除存在碳碳資料的諸多優(yōu)點(diǎn)外，還存在一些奇特的機(jī)能。例如，低密度(0.10~0.40 g/cm3 )、低熱導(dǎo)率(<0.21 W/(m.K))、低熱膨脹系數(shù)(<0.024)、抗熱沖擊性(0.2~0.6 MPa)跟高孔隙率(>50%)。這些奇特的優(yōu)點(diǎn)使其在高溫隔熱范疇存在普遍的利用，目前重要利用于國(guó)外航天器的熱防護(hù)資料跟高溫爐用隔熱資料。
　　短切碳纖維制備工藝
　　短切碳纖維制備短切碳纖維預(yù)制體的工藝，重要目標(biāo)是利用短切碳纖維細(xì)微的狀況，使其可能彼此搭接，架形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，存在各向異性以及一定的剛性的成型方法。碳纖維制品在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12倍。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。短切碳纖維預(yù)制體最初的利用目標(biāo)是作為美國(guó)航天器熱防護(hù)體系的保溫隔熱資料而進(jìn)行研制的。對(duì)短切碳纖維預(yù)制體來說其原料簡(jiǎn)單，重要是短切碳纖維跟粘結(jié)劑，其成型工藝是要害。目前其制備工藝有:溶液浸漬法、真空成型法、重力沉降成型法，加壓排液成型法等。考慮到經(jīng)濟(jì)跟便利，以及工藝跟設(shè)備絕對(duì)簡(jiǎn)單，制備短切碳纖維預(yù)制體的重要方法是加壓排液法跟真空成型工藝，其中真空成型法特別適合制備極高孔隙率的短切碳纖維預(yù)制體。 本文來自123
　　短切碳纖維機(jī)能
　　短切碳纖維預(yù)制體因?yàn)槠浯嬖诘兔芏取⒌蜔釋?dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)、高孔隙率等優(yōu)點(diǎn)，使其在航天跟高溫隔熱范疇有著遼闊的利用前景。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。因?yàn)槎糖刑祭w維預(yù)制體是低密度碳碳復(fù)合資料，其存在碳碳復(fù)合資料的一系列優(yōu)點(diǎn)，也連續(xù)了碳碳復(fù)合資料的毛病。碳碳復(fù)合資料是由碳基體跟加強(qiáng)碳纖維組成的，其組分為不同狀況的碳，而碳在高溫前提下很輕易被氧化。碳碳復(fù)合資料在400℃以上就會(huì)敏捷被氧化，各種機(jī)能呈現(xiàn)明顯降落，碳碳復(fù)合資料的易氧化機(jī)能限度了其在航空航天范疇、軍事范疇的進(jìn)一步利用。
　　對(duì)短切碳纖維預(yù)制體來說其原料簡(jiǎn)單，重要是短切碳纖維跟粘結(jié)劑，其中成型工藝是要害。目前短切碳纖維預(yù)制體的制備方法重要有真空成型跟壓濾成型法。其中短切碳纖維預(yù)制體真空成型很早便被國(guó)外的學(xué)者進(jìn)行了研究并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。國(guó)內(nèi)目前進(jìn)行的短切碳纖維預(yù)制體成型方法為壓濾成型法，該方法雖存在產(chǎn)業(yè)化前景，但目前尚未實(shí)現(xiàn)。對(duì)真空成型制備短切碳纖維預(yù)制體，國(guó)內(nèi)尚無太多研究。因此，有必要對(duì)真空成型短切碳纖維預(yù)制體進(jìn)行體系研究，控制相干常識(shí)，為彌補(bǔ)我國(guó)航天資料在這一片的空白。
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